JP2004514575A

JP2004514575A - Connected element structure for non-fiber fabrics

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Publication number: JP2004514575A
Application number: JP2002545914A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム・エル・キング; グレゴリ・ダブリュウ・オコナー; バークレイ・ビー・ソーントン、ジュニア
Original assignee: サムソナイト　コーポレーション
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2004-05-20
Also published as: MY127417A; KR20020081280A; TW529998B; CA2430042A1; US20040192138A1; BR0107892A; EP1353797A1; CN100528552C; EP1353797A4; EA200300618A1; MXPA03004690A; CN1396861A; AU1989902A; US7527845B2; AR031415A1; EA004561B1; AU2002219899B2; KR100799409B1; WO2002043955A1; CA2430042C

Abstract

非繊維織物（図１７）が、互いに嵌合する相補性の形状でかつ離間されたナックル５４、５５、５８の連結構造を具備したエッジを有するプレートまたは要素１、２、５１、５２を用いて形成されかつ付着されるか、あるいは接合される。ナックルは、隣接した要素またはプレートにおける同様の構造に嵌合しかつ係合する表面５７、５６、５９を具備している。整列された嵌合する連結構造またはナックルは、主曲げ軸に沿ってヒンジ作用を行うことができ、そのナックルによって形成された非繊維織物に、繊維織物やレザーと同様に撓んだり曲げたりできるようにする。連結されたナックルの間の支持表面７、５７は、非繊維織物が強い引張り力を受けた場合に、嵌合している表面の早期離脱を防止するのを助ける。本発明に従って作製された非繊維織物パネルの平面内で直角二等辺三角形の全体形状を有する要素５１、５２は、パネルの間に強靭でかつほとんど目に見えないシームを形成するように、後段の製造操作で介在させることができる。A non-fibrous woven fabric (FIG. 17) is used with plates or elements 1, 2, 51, 52 having complementary shaped and spaced-apart knuckle 54, 55, 58 interlocking structures that fit together. Formed and adhered or bonded. The knuckle has surfaces 57, 56, 59 that fit and engage similar structures on adjacent elements or plates. The aligned mating connection structure or knuckle can hinge along the main bending axis and bend or bend into the non-fibrous fabric formed by the knuckle, similar to a fibrous fabric or leather. To do. The support surfaces 7, 57 between the connected knuckles help prevent premature disengagement of the mating surface when the non-fibrous fabric is subjected to high tensile forces. Elements 51, 52 having the general shape of a right-angled isosceles triangle in the plane of a non-fibrous woven panel made in accordance with the present invention are provided in a subsequent stage so as to form a tough and almost invisible seam between the panels. It can be interposed in the manufacturing operation.

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、好ましくは可鍛性材料で、特に固相成形可能な熱可塑性プラスチックで非繊維織物を形成する要素の構造に関する。可鍛性材料および固相成形可能な熱可塑性プラスチックは、その材料のまたは熱可塑性プラスチックの溶融温度より低い温度で相当な機械的力を受けた場合に流動して型に合致するようになされ得るものである。さらに詳細には、提案された形状が、隣接した要素を直接互いに対して形成することによって、予め定められたアレイで形成されかつ互いに連結されうる。それらの要素はまた、４軸曲げまたは回転をして、天然繊維のような動きを可能にする。
【０００２】
（背景技術）
非繊維織物がどのようにして所望の２次元または３次元の最終型材に形成されるのか明らかでない。特に、経済的で、強固で、かつ非繊維織物構造の利点（切断および突き刺しに対する耐性のような）を維持する態様で、材料のエッジがどのようにしてシームに沿って付着されるのか明らかでない。２次元織物を所望の形状に物理的に裁断する１つの方法は、産業用のせん断、レーザー、あるいは他の従来の産業用裁断方法による方法である。しかし、そのような方法では、後でそのような裁断されたエッジを経済的な方法で繊維織物の他の片に付着させかつ非繊維織物の利点を維持するのは、不可能ではないにしても、困難であろうと考えられる。荒裁ちしたエッジを付着させる１つの方法は、旧来のジッパー技術を用いることであろう。しかし、それでは非繊維織物の分離した片を互いに付着さえることはできても、非繊維織物の利点を維持するシーム与えない。
【０００３】
非繊維織物をカバンに適用する場合には、従来のジッパー付け開口フレームではなくてクラムシェル開口フレームを使用すれば、従来のジッパーを用いた場合の安全問題を回避することになるであろう。しかし、これらの方法はいずれも、非繊維織物の固有の特徴を生かしていない。
【０００４】
さらに、織物材料をシームに沿って付着させることを考える場合、シームがプレート間連結とは大きく異なる荷重で破断しないようにするためには、シームにおいてではなくて要素間での相互連結を考えることも重要である。非繊維織物のための公知の要素では、隣接した要素の対応したまたは相補性の型材に機械的に連結する要素のエッジにそって型材または構造が存在する。したがて、これらの相互連結型材が隣接した要素を互いに対して保持し、このようにこれらの相互連結型材が全体の織物を一体に保持する。組み立てられた織物に引張り力が加えられると、これらの形状が応力に応答して歪むおそれがある。
【０００５】
例えば、ホワイティング・アンド・デイビス・バッグおよびファッション・アイテムを特徴づけているメタル・プレート・アンド・リング型メール織物では、このような引張り応力が、隣接したプレート間に配列されたメタル・リングに係合するメタル・プレートのコーナーに形成された小さいメタル・フックを押し開けようとする。この例では、織物内の引張り力がフックに曲げ力を生ずる。織物内の引張り力がある程度以上大きくなった場合の破断の態様は、通常はフックを真っ直ぐに伸ばすことであり、それによりフックが滑ってリングとの係合が外れてしまう。
【０００６】
米国特許第５８５３８６３号および第５９０６８７３号による非繊維織物では、この過剰引張り応力の場面で生じやすい破断態様は、プレートのフック付きエッジが滑って互いに離れてしまう場所にリベット・シャフトを曲げたりあるいは延伸させることである。
【０００７】
参考として取り入れられた米国特許出願に記載されているバーブおよびソケット相互連結プレートは、相互連結型材における降伏で永久的に破断するおそれは少ないが、ソケット部分が曲げによって広がってバーブ付き部分を滑り出させる場合には、依然として破断するおれがある。
【０００８】
これらの場合のすべてにおいて、相互連結形状がシステム内の“弱いリンク”となる傾向がある。したがって、本発明の目的は、相互連結形状を補強して、大きい引張り荷重に対して常態にある場合における隣接した要素の早期分離を遅らせるかあるいは防止するように相互連結型材を補強することである。
【０００９】
本発明は、これらの問題点に鑑みて開発されたものである。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、非繊維織物（ＮＴＦ）の本体を構成する個々の要素のシームに沿ってあるいはそれらの要素の間に非繊維織物の２つの片を付着させることに関するものであるが、典型的な織物ファスナー構造の概念をゆるやかな基礎としている。一般に、典型的な織物産業用ジッパーでは、プラスチックまたは金属歯が、隣接の相互連結された歯を、連結されたジッパー・テープ上の次の歯でもってバックストップまたはバットレス式に支えることによって曲げモードの破断を回避する。ジッパーが閉じられると、各相互連結された歯は、それのすぐ後ろに他の係合する歯が存在しているから、それの前の係合する歯との係合を外れる曲げを防止される。このようにして、閉じたジッパーの破断のモードは、歯の曲げであることは稀である。実際に、閉じたジッパーの長さに対して直角方向の大きい引張り力が、互いに係合している歯をせん断して破断を生じさせることになるであろう。これと同じ概念は、織物の部分をシームに沿って連結するのを容易にし、かつ非繊維織物を構成するプレート要素を連結するために非繊維織物に適合されうる。
【００１１】
本発明では、ヒンジ・ナックル、さらに詳細にはピントルおよび対応する受容空洞を有するヒンジ・ナックルを有する連結構造は、相補性の連結構造を形成されたＮＴＦの別個の部分に容易に付着できるようにするために、ＮＴＦの分野におけるプレートのための連結構造に対して使用できるとともに、ＮＴＦの部分の自由エッジに沿って使用できる。ナックルを介在させることによって連結された場合には、１つのプレートの１つのエッジ上における逆方向のピントルが、隣接したプレートの１つのエッジに形成された逆方向を向いた空洞内に受け入れられ、そしてそれらのピントルは、それらに嵌るように空洞を厳密な寸法にすることによって空洞内に保持される。これは、前述した米国特許出願に開示されたタイプ形成処理時に生ずる。さらに、ピントルと空洞の間の連結線に沿ったプレート間の境界面は、ピントル、空洞、あるいはそれらの支持構造が互いに離れる方向に撓んでピントルを空洞から外れさせるような余地がほとんど無いほぼ固体状の構造を形成する。このことが、通常の織物ジッパーをゆるい基礎とした「バックストップで支持された」またはバットレスで支持された構造を形成すとともに、連結構造が撓みまたは曲げによって互いに外れる前に、材料をせん断することによって破断すしやすい非常に強い連結を形成する。
【００１２】
したがって、本発明者等は、少なくとも３つの側部を有する少なくとも第１の要素を具備した非繊維織物を発明した。それらの側部のそれぞれが、その織物における他のこの種の要素に連結するための連結構造を画成する。本発明の非繊維織物はまた、少なくとも３つの側部を有する少なくとも第２の要素を具備し、それらの側部のそれぞれが連結構造をも画成している。第１および第２の要素は、組み立てられると、少なくとも３つの主曲げ軸を有する非繊維織物を形成するように反復した態様で一体に付着される。これらの連結構造は、ピントルを画成しかつそのピントルを受け入れるための凹部を有した第２の要素を有する少なくとも１つのナックルを具備しており、それによって連結構造と、隣接した第１および第２の要素との間にヒンジ連結が形成される。
【００１３】
本発明では、一般的に３つの側部を有し、それらの側部のそれぞれが連結構造を有している少なくとも第１の矩形状要素を具備した非繊維織物も意図されている。この非繊維織物は、一般に３つの側部を有し、各側部が相補性の連結構造を有している第２の三角形状要素を有する。本発明の非繊維織物では、少なくとも第１および第２の要素が互いに連結されて、少なくとも４つの主曲げ軸を有する非繊維織物を形成している。
【００１４】
さらに、本発明は、非繊維織物を形成するための要素を意図しており、形成された非繊維織物が平坦な場合に１つの平面内にある場合には、その要素が非繊維織物の平面内にある一般的な幾何学形状を有するようになされている。この幾何学形状は、２つの側部エッジが互いに隣接しておりかつそれらの隣接した側部エッジが互いにほぼ直角をなしている少なくとも３つの側部エッジによって画成される。それらの隣接したエッジのそれぞれは、非繊維織物を形成するためにその要素を他の要素に付着させるための連結構造を具備している。これらの連結構造は、全体として織物の平面内にある回転軸を有するヒンジ付け手段を具備している。
【００１５】
本発明ではまた、上述のように非繊維織物を形成するための要素であり、少なくとも３つの側部エッジを有し、２つの隣接した側部エッジが互いに対して約９０°の角度をなして形成された要素も意図されている。２つの隣接したエッジは、非繊維織物を形成するために他の同様の形状の要素に係合しかつ１つの隣接した要素によって担持された同様の連結手段を有する機械的ヒンジを形成するための手段を具備している。好ましくは、これらの機械的ヒンジ構造は、ヒンジ・ナックル手段を具備している。それらのヒンジ・ナックル手段は、１つの端面を有し、そしてその端面は、隣接した要素における同様のヒンジ・ナックル手段の端面に係合する手段を有している。
【００１６】
さらに、非繊維織物のためのシームを画成する構造が意図されている。このシームは、要素のアレイで形成された非繊維織物の第１の部分を含んでおり、各要素が非繊維織物のその第１の部分における少なくとも１つの隣接要素に連結手段によって連結されるようになされている。非繊維織物のその部分における一連の要素は、非繊維織物の第１の部分内の隣接要素に連結されない連結手段を有している。非繊維織物の他の部分も、隣接要素と連結された要素で形成されている。非繊維織物のこの部分はまた、連結されていないで、複数のヒンジ・ナックルとそれらのナックルにおける凹部を具備した一連の要素を有している。非繊維織物の第１の部分と、非繊維織物の第１の部分および第２の部分の介在するヒンジ・ナックルを含む連結の線が、非繊維織物の第１の部分と非繊維織物の第２の部分の間に形成され、それによってピントルのうちの少なくとも幾つかが、それらの介在したナックルの凹部の少なくとも幾つか内に捕捉される。
【００１７】
複数の要素よりなり、各要素が少なくとも３つの側部を有しており、各側部が連結構造を画成し、３つの連結構造のうちの少なくとも２つが少なくとも１つのヒンジ・ナックルと少なくとも１つのギャップを具備している非繊維織物も意図されている。この非繊維織物は、それぞれ少なくとも３つの側部を有し、各側部が連結構造を画成している複数の第２の要素を具備している。それら３つの連結構造のうちの少なくとも２つが、少なくとも１つのヒンジ・ナックルと少なくとも１つのギャップを具備している。第１および第２の要素は、それらの要素の隣接したエッジにおける介在したナックルとギャップによって、隣接した側部に沿って互いにした側部を有しかつ互いにヒンジ式に付着されている。
【００１８】
本発明の他の態様、特徴、および詳細については、図面に関してなされる好ましい実施例の下記の詳細な説明を参照することにより、かつ添付特許請求の範囲からさらに完全に理解することができる。
【００１９】
図を参照すると、本発明は、カバン、自動車のインテリア、そして非繊維織物の利点が望まれる他の用途を含む幾つかの異なる用途で使用される非繊維織物シート（図１１、図１６等）を作成するために用いられるプレート状要素１，２，５２，６１、６２、７１、７２、７３、７４の連結構造に関する。この連結構造４、８等、およびそれを作成しかつ使用する方法は、非繊維織物を形成するためのプレート要素のアレイを作成するのに使用されるすべてのプレート要素に対して使用するためにも有益であり、１つの非繊維織物のエッジに沿って選択的に用いられる場合には、そのエッジが他の非繊維織物に連結され、それら２つの非繊維織物の間にシームを形成する。この説明では、これらの用途のそれぞれについて個別に記述する。
【００２０】
非繊維織物を作成するのに使用するための連結構造
ＮＴＦシートの基本的な構造と直接形成法におけるＮＴＦシートの形成については本願に取り込んだ出願に記述されている。本発明は、連結構造の他の構造的なオプションを提示しており、図１、２、３、４ａ、４ｂおよび５ほかに示されている。
【００２１】
図１および図２は、本発明の連結構造の第１の部分を有する第１のプレート要素の平面図および側面図を示している。本体３は全体的に薄く、平坦な四角形のプレートである。三角形、五角形、六角形、八角形、あるいは他の多角形のような形状も意図されている。本体の各コーナーは、互いに直角に（図示のように四角形のプレートの場合に）成形された円筒状のヒンジ・ナックルの特定の形式で相互連結型材を画成する。２つのナックルに対して４５度の角度をもって延長している面７を有する小さい三角形状の部分が、それらのナックルを互いに付着させる。その型材は全体として直接形成時にコーナーと一体に成形され、滑らかな面取り等によってプレートのウエブに連結される。
【００２２】
各ナックルの端部は、突起またはピントル５で終端する。このピントルは、比較的滑らかで丸みをおびており、かつ直接形成工程時に型から離れるのを可能にするものであれば、任意の形状を有していてもよい。ここで用いられているように、どのような形状であっても、連結構造、部分またはナックル形成された突起であり、かつ後述するように、第２の連結構造部分の相補性の形状をなした空洞または凹部に連結しそれに受容される。このようにして、第１の要素またはプレート１の各側部は各エッジ上の１対の突出部４を具備しており、各エッジに沿ったピントル５が互いに内方に面する。プレートの各エッジに沿ってナックルの対の間に、円弧状のフィン延長部６が形成され、そして後で詳細に説明するように、隣接したプレートの相互接続によって露呈された領域をカバーするために用いられる。
【００２３】
図３と図４ａおよび４ｂは本発明の連結構造の第２の部分を有する第２のプレート要素２の平面図と側面図を示している。第１のプレートと同様に、本体は全体として薄くて平坦な四角形のプレート１０である。三角形、五角形、六角形、八角形、あるいは他の多角形のような他の形状も意図されている。
【００２４】
この第２の要素の連結構造は一般に、第２の要素形式またはプレートの各エッジに沿って中心に一体に成形された単一の円筒状受容ナックル８である。このナックルの体は第１の要素のフィンと相補性の形状で狭くなっており、そのフィンは、第１および第２のプレート要素の付着によって形成された開口に充填するために、この狭い部分に係合することが分かるであろう。このナックルの端部はそれぞれ、第１の連結部分またはナックル４の対応したピントル５を受け入れる空洞または凹部９を有する。第２の部分の空洞または凹部９は、対応するピントルの形状を親密に受け入れるように、すなわちそれに整合するような形状に全体としてなされている。さらに重要な点は、その凹部の内径はピントルの外径に親密に整合していなければならないとともに、その凹部の深さはピントルの自由長にちょうど等しくなければならないことである。また、その凹部は、それにピントルが受け入れられた場合にピントルが容易に枢動（実際にはそれ自体の軸線のまわりでの回動）を可能にするように、全体として円筒状である（すなわち、中心の固定した軸線を中心にして回転する線によって生じる表面形状を有している）。他の形状ではこの枢動を阻止するであろうが、隣接したプレートの間に望まれる相対的な動きの程度に応じて、それが望ましい場合がある。
【００２５】
図５は、上述した本発明の連結構造を用いて互いに連結された４つの要素を示している。２つの異なっているが相補性の連結構造部分が存在するとすれば、それら４つのプレートのうちの２つは第１のタイプのものであり（すなわち、第１の連結構造部分を有する）、そしてそれら４つのプレートの２つは第２のタイプのものである（すなわち、連結構造の第２の部分を有する）。頂部左および頂部右のプレートの隣接したエッジに沿った係合が、整列された一連のナックルとそれらのピントルおよび凹部の中心を通る枢軸または曲げ軸を有するヒンジを形成する。例えば、図５の頂部から底部まで延長した線Ａを参照されたい。この枢軸Ａは、底部左側および底部右側のプレートの隣接したエッジの間の付着をも通っている。同様に、プレートは、それぞれ頂部左側および底部左側の、および頂部右側および底部右側のプレートの間にそれぞれ、図５の左側から右側へと伸びているピボット・ヒンジ（軸Ｂを参照されたい）のまわりで互いに関して移動することができる。
【００２６】
図５では、連結されたエッジに沿った第２の連結部分における湾曲した破線は、相補性の形状をなした凹部に着座された隠れたピントルを表している。第１の連結部分のピントルは第２の連結部分の相補性空洞内に嵌入し、かつ上記で説明したように枢軸に沿って枢動することができる点を除けば、全体として所定の位置に固定される。図５Ａの断面図を参照されたい。第１および第２の部分は、ピントルが空洞内に挿入されているので、互いに容易に離脱されることができず、取り外されるためには空洞の壁を大きく変形させなければならないであろう。これら２つの内方を向いたピントルが２つの対応した外方を向いた凹部内に配置されると、それらの凹部を形成しているナックルがそれらのピントルによってそれらの間に効果的に捕捉される。
【００２７】
図６は図５の（線Ａに沿った）垂直方向に隣接したエッジの第１および第２の連結部分を拡大して示している。これは、ＮＴＦを形成するために一体に相互連結されたプレートのマトリックスの一部分を表している。プレートは、第１の連結構造部分（ピントル）を含んでおり、そしてそれらのプレートは第２の連結構造部分（凹部）を用いる。第１および第２の連結部分は、互いに連結されると、ギャップまたはスペースが最少限のまたは全くない中実の構造を形成する。これにより、連結部分が対外に関して撓まないようにして、ピントルが凹部から引き抜けないようにする。さらに詳細には、例えば線Ａに沿って、連結部分またはナックル４のピントルはすべて、隣接した要素の連結部分８の凹部内に受け入れられ、そして１つの要素におけるナックル４の後端部の間の４５度傾斜した面７が、その要素に対して対角線方向に配置された他の要素の４５度傾斜した面部分７に係合する。正常なまたは極端な使用荷重が線Ａに直角に加えられた場合には（通常は、例えば左側では左Ｆｌに引張り力を加えられ、右側では右Ｆｒに引張り力を加えられる、ＮＴＦ織物の平面内における引張り荷重）、第１および第２の連結構造の相互連結によって形成された中実の構造は、ピントルを空洞に対して横方向に偏向させてその空洞から外れさせることはない。荷重が大きく増大された場合には、凹部９の側壁が破断したりあるいは撓んでピントルを逃がすことによって、第１および第２の連結構造が横方向に引き離すことによって破壊するおそれがある。
【００２８】
線Ａに関する力ＦｕおよびＦｄのような荷重が連結の線に沿って加えられた場合には、連結構造形式は材料の実線であり、１つのプレートの連結構造が隣接した並列のプレートの連結構造を支持する。この支持は、ピントル５と凹部９との係合部分だけでなくて、４５度面部分７においても生ずるが、その面部分は、この例では、連結構造がこの領域においては全体的に円筒状であるから、楕円形状である（図６Ａ）。荷重が大きく増大した場合には、連結構造が、第１および第２の連結構造が撓んで外れるのではなくてせん断で破壊することによって破壊するおそれがある。
【００２９】
隣接したピントル円筒の後部を通る傾斜面７によって形成され図６Ａに示されているような楕円を形成する支持面は、図１４、１５等に示されている三角形の要素５１および５２の丸みをつけられたエッジ５７のような他の形状の面で置き換えてもよいであろう。これには、第１の連結構造を有する各成形されたプレートが、力ＦｒおよびＦｌの結合のもとで互いに係合するように直接形成時に形成される２つの支持面の１つを有するだけでよい。４５度部分７を置換した支持エッジが互いに係合するように作用しかつピントルと空洞を互いに撓んで外れることがないように保持するための支持力を伝え、直接形成によって形成され得るかぎり、それらが本発明で意図される。したがって、この連結構造は、ヒンジ・ピボットに沿って所望の可撓性を有する非常に強靭なＮＴＦを可能にする。
【００３０】
図３、４ａおよび４ｂを再度参照すると、第２の連結部分８は、要素２の両方の直交した中心線を横切ってプレートが屈曲しかつ延伸するのを容易にする薄いウエスト部を画成する。図４ｂは、要素２がそれの水平方向の中心線に沿って屈曲しているのを示している。これで、要素１とともにマトリックスに配列されてＮＴＦを形成した場合に、これらの要素が撓んであるいは捩れて、各ピントルを該当する凹部内に維持したままで、必要とされる荷重を吸収するのを助ける。
【００３１】
図７、８、９および１０を参照すると、１つの直交方向に延長している波形部１１を有する要素が示されている。この波形部は他方のまたは両方の直行方向に延長していてもよく、あるいは対角線方向またはそれのある種の変更であってもよい。この形状は、組み立てられた非繊維織物が引張り力を受けた場合にプレートが延伸できる能力を向上させる作用をする。このことは、全体としての構造的一体性に対して利点を有するであろう。この構造が可能にする延伸は、連結構造の構造的剛性を克服するには十分大きくない。波形部分は、ドーム状の構造、一連の同心状リップル、あるいはプレート材料の固有の弾性または延伸をある程度の可撓性で向上させることができるような構造であってもよい。プレートの波形部分（すなわち、リップル、ドーム状または他の形状の部分）は、隣接した要素間のジッパー状の接合が、組み立てられた非繊維織物の平面内の引張り力によって、あるいはその接合に沿ったあるいはそれに対して角度をなす曲げ力によって応力を受けた場合に、プレートの微小な延伸を向上させることによって脱落を阻止するのを助ける。この降伏は、各要素、特に要素２に類似した要素がその要素の平面内で寸法を増大できるようにする。任意の配列で組み立てらた場合には、これらの若干の降伏によって、さらに多くの要素がＮＴＦフィールド全体にわたって引張り力および／または曲げ力を共有することになり、ＮＴＦ織物における応力濃度を減少させ、そしてこれらの本発明による非繊維織物の全体の耐久性と強靭性を向上させることになる。
【００３２】
図７は、第１の連結構造部分を有するプレート上におけるプレートの１つの直交線に沿った波形部分を示している。図８は、波形部分の側面図、さらに詳細には波形部分の曲げ部を示している。図９は、第２の連結構造部分を有するプレート上におけるプレートの１つの直交線に沿った波形部分を示している。図１０は、波形部分の側面図、さらに詳細には波形部分の曲げ部を示している。波形部分は、第２の連結部分の狭いウエスト部分が撓みかつ延伸する能力を増大させるであろうことに注目されたい。この現象は、プレートが大きい引張り力および曲げ力を受けたときに、第２の連結部分の空洞内に捕捉されたピントルが着座したままに留まるのを助長するであろう。
【００３３】
連結要素またはナックル４および８とそれらの注意深く整合された対をなす相補性の表面５、７および９との間の共同作用により、リング状の構造の精密にリンクされた部分が相対的に平坦なプレート３および１０を取り囲むことになることに注目されたい。
【００３４】
シームで使用するための連結構造
この特殊なピントルおよび凹部連結構造は、ＮＴＦのシートの外側エッジに対しても使用することができ、そのシートを、対応して形成された外側エッジを有するＮＴＦの他のシートに直接付着できるようにする。この場面では、ＮＴＦを形成するプレートを連結するために用いられる精密な構造は重要ではない。例えば、ＮＴＦ内のプレートを連結するためにはバーブおよびソケット構造を用いることができ（この構造の説明のために参考として取り入れられた出願を参照されたい）、またＮＴＦの２つのシートを一体に連結するためには外側エッジでピントルおよび凹部構造を用いてもよい。ピントルおよび凹部構造は、一体に連結されていない場合には、連結された場合のような中実で撓まない特性を有しないので、２つの連結構造部分は手でまたは後形成によって連結することができるが、直接形成工程時には連結される必要はない。
【００３５】
直接形成されているシート２０（図１１）の外側エッジは、その外側エッジに沿って第１と第２の連結部分を交互に形成するように直接形成処理で設計されなければならない。つぎに、その外側エッジは、相補性の交互のピントルおよび凹部構造の対応した外側エッジを有するＮＴＦの他のシートに付着されうる。これは、シートを一体に「ジッピング」（ｚｉｐｐｉｎｇ）すると呼ばれる。ジップされると、ジッパー付けされたエッジは上述した強度と性能を有する。
【００３６】
ＮＴＦｓの２つの自由エッジの間に「ジッパー付けされた」（ｚｉｐｐｅｄ）閉塞を形成するためには、他のエッジ構造を用いることができる。上述した形成および組み立て処理の延長、ＮＴＦ型材における開口、または型材の間のシームが一体にジッパー付けされるために形成されうる。このようなジッパー付けされた開口は、従来の繊維テープも、ＮＴＦにジッパー・トラックを別個に組み付けることも必要としない。この処理は、連結構造を露呈したこのように形成された自由プレート・エッジ（型材の間のジッパー付けされた開口の場合）、あるいはジッパーの歯を形成するためのセットされていないリベットの連続した列（先行技術のプレートとリベットの方式が使用された場合）を使用することを含む。これは、少なくとも２つの方法で達成することができるであろう。
【００３７】
上述したように全体のＮＴＦを作成するための分野全体にわたって、ジッパー歯付きプレートを使用することができるだろう。この場面では、プレート２２に、適切なジッパー歯付型材２４（図１１Ａ）をすでに有した端部を形成されるであろう。これらの型材が重複されかつリベットによって所定の場所に保持された場合には、歯が上記の取り込まれた出願に開示されたオリジナルにおけるのと同様に作用して、リンク内のスロップが互いに取り上げられあるいは押されたときの「延伸」（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ）、捩じり等を許容する。しかし、リベット付けされていないエッジに沿って、従来のジッパーにおけるような適切な形状のスライダーが有歯型材を寄せ集めることができる。これで、２つのＮＴＦシートの自由エッジを互いに付着させることができるであろう。これらのジッパー付き歯連結構造は直接形成工程時に形成されうるであろう。
【００３８】
あるいは、ＮＴＦシートの本体でプレートを連結するために異なる連結構造を用いることが所望される場合には、特殊なジッパー有歯プレートを自由エッジにだけ使用できるであろう。ここでは、すべてのプレートにジッパー歯を設けるためにプレートに対する最良の形状をおそらく妥協しないで、ジップ付けされるべきエッジに沿ってだけ、１つの適切に歯を付けられたアームが使用される。このことは、組み立て工程のある点において、好ましくは本明細書に取り込まれた特許出願の方法を用いて所定の場所に形成されたエッジに沿ってだけ、これらの特殊なジッパー要素またはプレートを配置することを要求する。
【００３９】
あるいは、このことは、ウエブまたはシートを形成するために要素を配列しているときに行われてもよく、または型材が選ばれた後で行われてもよいであろう。特別なジッパー要素がウエブに配置された場合には、分離しかつ精密に配置する工程を必要とし、それがこの初期形成作業を不当に複雑化させることになりうる。型材が選ばれた後で行われる場合には、特殊なプレートをリベット付けするには、有歯ジッパー業界の技術を直接用いることができるであろう。有歯プレートは供給源から移動され、配向され、型材エッジに沿って位置決めされ、そして所定の場所にリベット付けまたは鍛造されるであろう。本明細書に取り込まれた出願に記載されているように、ジッパー歯付きエッジ２４は型のローラ・マトリクスの特定の列にも形成されうるであろう。これは、所望のエッジ場所にジッパー・エッジを自動的に形成できるようにするであろう。ジッパー付き歯が必ずＮＴＦのシートの所望の自由エッジであるようにすることが重要であろう。このようにして得られる一体に形成されたジッパーは図１１および１１Ａに示されているように見えるであろう。ここで、一連の連結構造またはナックル２４は、それぞれ逆向きのピントルと凹部を有して示されている。ナックルが一体に介在された場合には、ピントルと凹部が互いに受容し、そして整列した次のナックルが次のナックルを支持してＮＴＦ部分の間に顕著な強い接合を形成する。図１１Ａは一連の同一のナックルを示しているが、ナックルは１つおきに雄または第１の連結要素であり、そして１つおきに雌または第２のタイプの連結要素であり、そのようにして、介在したナックルが一連の嵌合連結を形成することを理解すべきである。上述したように、これらの嵌合ナックル自体が、このようにして一体にシーム付けされたＮＴＦ部分の間にヒンジ連結を形成する。理論的には、２次元のＮＴＦ要素でこのようにして組み立てられた製品はシームを有していないであろう。並置されたエッジは、検知できずかつ最終の３次元ＮＴＦ型材におけるＮＴＦの他の部分と同じくらい強靭となされうるであろう。
【００４０】
本明細書に取り込まれた上記出願に記載されている直接形成方法を用いてＮＴＦを作製する場合には、全体のシートを形成するために本明細書に記載されたピントルおよび凹部連結構造が使用されるであろうが、他のシートにジッパー付けするためのあるいはそれとシームをなすためのシートの１つのエッジに沿ってだけ使用されうるであろう。第２の要素タイプ（各エッジに外方を向いた空洞を有するナックルを画成する）が次の直接形成工程で形成される。第２の要素タイプを形成する場合には、バーブ付き端部とソケットの付着構造実施例の形成されるのと同様に、型空洞の一部としてピントルを使用して空洞が形成される（図１２および１３参照）。
【００４１】
さらに詳細には、第１の直接形成工程でピントル構造４に要素が形成される。その後で、ピントルを受容するための各端部における外方を向いた凹部を有するナックルでもって第２の要素を形成する第２の形成工程のための型空洞４０は、外壁だけでなくて、空洞を画成するためにピントル端部によって画成された内壁をも含む。図１２を参照されたい。第２の形成工程時には、ペレットが型空洞で直接形成され、型空洞４０の形状を採る（ピントル端部のまわりで）。図１３を参照されたい。この段階において、第１および第２の要素がこのようにして直接形成処理によって相互係合され、そしてさらに処理されて最終製品となされる状態となる。
【００４２】
ピントルのまわりに凹部を形成する場合に、側壁がピントルに沿って延長する程度は、そのピントルの長さの半分にわたることが図１２および１３に示されている。しかし、重要なことは、ピントルが枢動のための十分な支持面を有するように、そしてピントルが側方向に滑ったりあるいは撓んで凹部から出てしまわないように保持するのに十分なだけ側壁がピントルに沿って延長するように、ピントルが凹部内に位置決めされることである。凹部の側壁がピントルに沿って一般に長さの１／４あるいはそれ以上だけ延長し、かつこれらの要件を満足することができると考えられる。もちろん、これはピントルの形状に依存する。なぜなら、もしピントルが一般に大きい曲率半径を有しておれば、側壁はピントルに沿ってさらに延長する必要があるからであり、またもしピントルが一般に小さい曲率半径を有しておれば、側壁はピントルに沿ってより小さい距離だけ延長しうるからである。
【００４３】
ピントルおよび凹部構造が、同じ連結構造を有する他のＮＴＦ部分の自由エッジに対する連結を助長するためにＮＴＦの自由エッジに沿ってだけ形成される場合には、外側エッジに空洞を有する要素が、すでにピントルを画成している型空洞を用いて形成されなければならない。換言すると、ＮＴＦ部分の自由エッジは、型空洞の一部分として使用するためのピントルを有する隣接したプレートを有していない（上述したＮＴＦの一般的なフィールド・アレイに存在するような）。この場合には、再入型部分が存在しないから、型空洞のピントル部分は、ピントルの長さに沿って大きい曲率半径と凹部側壁の最小限の延長を有しているであろう。これにより、凹部がナックルに形成されることができ、かつ材料がある程度の可撓性と弾性を有するポリマーであるから、型空洞のピントル部分は、このましくは凹部構造を破壊させることなしに、側壁を撓ませかつ空洞から出ることによって、形成された空洞から取り出すことができる。ピントルと凹部の連結構造を画成するこの自由エッジを有するＮＴＦは、所望の型材を形成するために、対応するピントルと凹部の連結構造を有するＮＴＦの他の部分の自由エッジと係合されうる（それにジッパー付けされうる）。
【００４４】
図１６−３３に全体的におよび具体的に示されている本発明の非繊維織物（ＮＴＦ）は、相互連結された要素で形成されている。特定の図面を詳細に参照することは、そのような参照が、記述を参考にして各文献について検討するよりも有益であると考えられる場合にだけまされる。
【００４５】
上述のように、ＮＴＦを形成するために繰り返しのパターンで相互連結される２つの要素、すなわち第１の要素と第２の要素が存在することが好ましい。これら２つの要素はそれぞれ、連結された場合に４つの主曲げ軸が形成されるような形状を有している。主曲げ軸とは、他の主曲げ軸と平行でないＮＴＦ要素間の曲げ軸またはヒンジ軸を意味する。実際に、各要素がそれに隣接した要素に関してヒンジ作用をすることができ、かつ整列された連結構造を有する要素が他の要素と一緒にそれらの整列された構造のまわりで動くことができるから、適切に実施されたＮＴＦパネルは多くの曲げ軸を有している。ＮＴＦが１つの主曲げ軸しか有していなければ、せいぜいそのＮＴＦを丸めて螺旋状または円筒状にできるだけであろう。２つの曲げ軸があれば、ＮＴＦを撓ませて、２つの直交した円筒または螺旋形状の何れか一方にすることができるであろう。３つの主曲げ軸を有するＮＴＦでは、３つの異なる円筒状配向が可能である。これらの大きい曲げ自由度は、要素を形成する場合の期待される寸法的な裕度と相まって、顕著な曲げ可撓性を与える。これにより、複数の要素が、ＮＴＦが自然なドレープ状の織物またはレザーを有することができるようにする方法で隣接要素のそれぞれに対して枢動または回動することができるが、それらの要素は比較的硬いプラスチック（等）で作成されているから、ＮＴＦは丈夫で耐摩耗性を有している。
【００４６】
この３軸可撓性は、図１４以降を参照して下記に詳述するように、全体として三角形状を有する要素によって最も良く達成される。各要素５１、５２等は、直角二等辺三角形（２つの辺の長さが等しくかつその２つの辺が直角をなしている三角形）を形成する本体５３を有する。長さの等しい辺の交差部分における三角形の先端が截断されている（相互連結された場合に他の大きい要素の同様に截断された先端部に当接するように）截断されている。
【００４７】
第１の要素のそれぞれの辺が、第２の要素５２のエッジに形成された対応する連結構造５８を画成する。第１の要素の２つの等長辺のそれぞれの各端部にボスまたはナックル５８が形成される。全体として円筒状の凹部５９はが各ボス５８に形成され、それらの凹部はその辺に沿ってナックルの間に形成されたギャップに内方に開いている。
【００４８】
第１の要素の長い方の辺には、その辺の長さの中間点を中心とした連結構造が形成される。この連結構造は、２つの等長辺における連結構造よりも長い。２つのボスまたはナックル５８は、中間点の両側に好ましくは等間隔で形成される。全体として円筒状の凹部５９が各ボスに形成される。各凹部の開口は、それらの凹部の間に形成された開いたギャップの方へと内方に向けられている。大きい方の要素のエッジに形成された凹状の連結構造は、雌タイプの連結要素と呼ばれ、第２の要素に連結するための手段を形成する。それらの凹部は、それらの中に入れ込まれる第２の要素における連結構造と曲げまたは回転（１つの軸の）まわりでの）係合を誘起する他の形状を有していてもよい。例えば、それらの凹部は円錐形状であってもよく、この凹部は、開口部の大径（および潜在的には非常に薄いボス壁）から小径（およびはるかに厚いボス壁）までテーパーしている。第２の要素における連結構造は、もちろん、凹部の特定の形状と協働する構造でなければならない。
【００４９】
各要素は、比較的剛性でかつ比較的平面状であり、３つの辺エッジが、比較的平坦な中央部分を囲んだ連結構造を支持している。第１の要素における連結構造のボスは、本体の平面の上下に延長していることが好ましく、使用時の磨耗や破断を本体から偏向させるのを助ける。あるいは、本体が、ＮＴＦが受ける磨耗と破断を優先的に吸収することができる直立したボスまたは突起（例えば図２９Ａおよび２９Ｂを参照されたい）を具備していてもよい。
【００５０】
第２の要素５２も、各辺に沿って形成された連結構造５４および５５を有する全体として三角形状である。図１５等を参照されたい。この第２の要素も全体として直角二等辺三角形である。各エッジに沿った連結構造は、基本的には、各端に中央ポストまたはピントル５６が形成された円筒状のナックルであり、各ナックルは中央の比較的平坦なプレート５３に連結されている。
【００５１】
第２の要素の等長エッジで、連結構造５５が交差していない端部の方へと偏倚されることが好ましい。等長辺の交差部の近傍の各ナックルの延長部分は互いに交差していないが、実際にはギャップを形成していて、頂点（交差部）が、一体に付着された第１の要素における截断された先端の当接した端部に親密に嵌合する。これらの連結構造は、互いに９０度をなしており、かつそれぞれ連結構造５４に対して約４５度をなしている。図１７〜２２を参照されたい。
【００５２】
連結構造５４は、それの長さに沿って本体に付着されている。この連結構造は、ナックルの両端部から突出したポストまたはピントル５６を有している。このピントルは、第１の要素５１における対応した凹部に回転態様で受容されるのに適した長さと外形を有していなければならない。その凹部は、好ましい製造方法ではピントル形状に直接対接して形成されるので、この精度は容易に達成される。
【００５３】
要素が直接形成法で形成されない場合には、第２の要素におけるピントルが第１の要素の凹部に適切に嵌入する（あるいは、さらに一般的には第２の要素における連結手段が第１の要素における連結手段に回転可能に嵌入する）ように注意しなければならない。例えば、ポストが円錐形であれば、凹部は円錐形でなければならない。
【００５４】
図２３および２５に示されているように、付加的な可撓性を与えるために、要素の本体部分５３と連結構造５４および５８の間の付着は、公知の技法を用いてリビング・ヒンジを形成することができる薄いウエブ７０に形成されうる。凹部内のポストの相対回転が連結構造の間の機械的干渉によって阻止される場合に、このリビング・ヒンジは撓むであろう。曲げ軸に沿って応力の緩和と余分な可撓性を与えるために、ブロックされた連結構造に沿って撓むかあるいは屈曲するであろう。第２の要素５２はまた、本体の厚くされた中央部分を具備していてもよい。要素が本明細書に記述された直接形成法によって形成されかつ第２の要素が第１の要素よりも小さい場合には、その厚い部分は、第１と第２の要素の両方を形成するために同じ容積の素材を用いることができるようにする。換言すると、第２の要素が平面図で第１の要素より小さくて、各サイズの要素に対して同じ容積（サイズ）の素材ペレットが使用されるので、厚い中央領域が余分の材料を使い切れるようにする。
【００５５】
第１の要素５１の等長辺における連結構造は互いに直角すなわち９０度をなしている。第１の要素の長い方の辺における連結構造は、等長辺における連結構造に対して４５度をなしている。第２の要素の等長辺における連結構造は互いに対して直角をなしている。第２の要素の長い方の辺における連結構造は等長辺における連結構造に対して４５度の角度をなしている。
【００５６】
図１６、１７および１８は、ＮＴＦを形成するために一体に相互連結された要素を示している。図１７は主曲げ軸Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを示している。主曲げ軸の定義に合致して、Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤは何れも互いに平行でない。これらの主曲げ軸はそれぞれ、ＮＴＦ全体にわたって生ずる一連の平行な曲げ軸を表しており、それらの曲げ軸はそれぞれ連結構造のすべての整列に対応している。図１８〜２２はＮＴＦパネルがこれらの主曲げ軸およびそれと平行な他の曲げ軸に沿ってどのようにして屈曲できるかを示している。第１および第２の要素の連結構造は、ＮＴＦとして形成された場合に、互いに付着して、４つの主曲げまたは回転軸Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを形成する。曲げと回転は、本明細書では互換可能な用語として使用されており、１つまたはそれ以上の要素の、１つの軸に沿った１つまたはそれ以上の他の要素に対する相対的な移動を意味する。第１の曲げ軸Ａは、第２の要素の長辺の周りで回転する。第２の曲げ軸Ｂは、第１の曲げ軸を構成しているものから変位した第２の要素の長辺のまわりで回転する。曲げ軸Ａは曲げ軸Ｂに対して直角をなしている。第３の曲げ軸Ｃは、図１７に示されているように、第２の要素の短辺のうちの１つに形成された連結構造のまわりで回転する。第４の曲げ軸Ｄは、第２の要素の他の短辺に形成された連結構造のまわりで回転する。曲げ軸ＣおよびＤは互いに直角をなしている。
【００５７】
４つの主曲げ軸が、相互連結された要素をシートまたはアレイ形式で互いに対して移動できるようにして、繊維織物のドレーピング特性を醸し出す。
【００５８】
図２７は、第１の要素５１の１つが第２の要素５２の１つに付着された状態を示している。この場合には、第１の要素の長い連結構造５８が、第２の要素の長い連結構造５４に係合される。詳細には、長い連結構造５４の両端におけるピントルが、第１の要素の長辺に形成された連結構造５８の端面上に形成された対応した凹部５９内に受け入れられる。この連結構造は、それによって形成された回転軸のまわりで各要素を他の要素に対して回転できるようにする。それら２つの部分の間に許容される動きの範囲の一例は図２８を参照されたい。その動きの範囲は、第１の要素の肩部分と第２の要素上のウエブとの機械的干渉によって両方向に制限される。その肩部分は、連結構造に沿って形成され、第１の要素の長辺に形成された切欠に沿って延長している。図２４および２６は、第１の要素のナックルまたはボス６５の周りに形成されかつそれらに係合する若干異なった肩部分６８を示している。この構成は、図２８で特徴づけられた動きの範囲をある程度だけ減縮するが、連結部分の間の余分な把持が、より強靭な接合を与えて、より丈夫なＮＴＦを提供することができる。
【００５９】
図３１および３２は、本発明の他の実施例を示している。この実施例の要素７１、７２、７３、および７４はすべて、前述した実施例と同様であるが連結構造の組み合わせが異なった直角二等辺三角形である。例えば、要素７１は、それの全部のエッジに沿ってポスト、ピントル、または雄連結構造を有している。要素７２は、短いほうのエッジに沿ったピントル付きナックルと、長いほうのエッジに沿った凹部付きのナックルを有している。
【００６０】
要素７３は、短いほうのエッジに沿った凹部付きのまたは雌の連結構造と、長いほうのエッジに沿ったピントル連結構造を有している。要素７４は、すべてのエッジに沿ったナックル連結構造に凹部を有している。図３２は、提案された連結構造の多用性を示している。また、図３１および３２は、連結要素、すなわち一連のヒンジ・ナックル（相補性の形状の端面に係合するための適当な形状の端面を有する）の中央の現象を示しており、これらのナックルはそれぞれ、三角形の要素の辺エッジに沿ってギャップによって離間されている。前述した実施例では、せいぜい２つのナックルが１つのギャップによって分離されていたか、あるいは１つのナックルが、辺の交差部またはコーナーから１対のギャップによって離間されていた。ここでは、各辺エッジが、複数のギャップと複数のナックルを有しうることが分かる。要素の相対的な大きさと、連結要素をこのような精度と詳細をもって形成する可能性に依存して、各要素の各辺に複数のナックルおよびギャップが形成されうるであろう。
【００６１】
また、ＮＴＦを形成するために用いられる要素は、雄連結構造を有する１つの要素と、雌連結構造を有する１つの要素で構成することができ、各要素は両方のタイプの雌連結構造、または上記の組み合わせを有していることが意図されている。
【００６２】
本明細書に記述された実施例の製作は、各要素が少ない工程ですむ方法でポリマー素材のペレットで作成される直接形成法によってなされるのが理想的であると考えられる。直接形成法は、間にニップを画成した一連おローラ（本明細書中の他の箇所で記述された）で、またはベルト・ローラ（これも本明細書中の他の箇所で記述された）によって実施することができる。直接形成工程で形成された要素を次の処理工程に移動する前に硬化させることができるようにするために、ベルト・ローラは、より大きい「ニップ領域」とより長い休止時間を許容する。
【００６３】
直接形成法では、雄連結構造が雌連結構造の一部を形成するから、雌連結構造は対応する雄連結構造が完全に形成された後でのみ形成することができる。
【００６４】
本発明の要素の連結によって形成される曲げ軸（または回転軸）が、繊維織物と同様にＮＴＦを畳んだり、曲げたり、ドレープさせたりできるが、要素が形成されている比較的剛直な材料がＮＴＦを非常に丈夫なものにする。
【００６５】
本発明をある程度詳細に説明したが、この開示は例示のためのものであり、詳細または構造の変更が添付特許請求の範囲に定義された発明の精神から逸脱することなしになされ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第の２の形式の要素に連結するための第１の形式あるいは雄型の連結構造（対向して内方を向いたピントルを有するナックル）部分を具備していて、非繊維織物を直接形成するための第１の要素またはプレートの平面図である。
【図２】
図１のプレートの側面図であり、要素の中央部分の相対的厚さを連結構造と比較して示している。
【図３】
第１の要素に連結するための第２のまたは雌型の連結構造（ナックルの端部における対向して外方を向いた凹部）部分を具備した、非繊維織物を直接形成するための第２の要素またはプレートの平面図である。
【図４ａ】
図３のプレートの側面図であり、このプレートの相対厚さを示している。
【図４ｂ】
図３のプレートの側面図であり、プレートがそれの横方向に延長した直交軸のまわりで撓まされていることを除いて図４ａの図と同様である。
【図５】
一連のインターロック・リングを形成する連結構造で互いに付着された４つのプレートの平面図であり、それらのプレートのうちの２つが図１に示された第１の形式であり、それらのプレートの２つが図３に示された第２の形式である。
【図５ａ】
図５の線５Ａ−５Ａに沿って見た断面である。
【図６】
図５の典型的な連結構造の拡大図である。
【図６ａ】
図６の線６ａ−６ａに沿って見た図であり、バットレス面を示している。
【図７】
波形中央部分を有する第１の要素の実施例の平面図である。
【図８】
図７の線８−８に沿って見た断面である。
【図９】
波形部分を有する第２の要素の実施例の平面図である。
【図１０】
図９の線１０−１０に沿って見た断面である。
【図１１】
比較的シームレスに互いに付着できるようにする非繊維織物の２つの部分の自由エッジに沿ったシーム構造の斜視図である。
【図１１ａ】
図１１の自由エッジに沿った連結構造の相互係合の拡大断面図である。
【図１２】
直接形成工程の前における、対向していて外方に面した空洞を有した連結構造を有する第２のプレートまたは要素を直接形成するための型空洞の断面図である。
【図１３】
直接形成工程の後における、図１２に類似した図である。
【図１４】
本発明による非繊維織物を作成するための第１の要素の三角形の実施例を示している。
【図１５】
本発明による非繊維織物の第２の要素の相補性をなす三角形の実施例を示している。
【図１６】
本発明による相互連結された要素のアレイまたは非繊維織物の縮小した平面図である。
【図１７】
本発明の相互連結された要素のアレイを拡大して示している。
【図１８】
本発明の要素で作成された非繊維織物を示しており、その非繊維織物を平面構成で示している。
【図１９】
本発明の要素で作成された非繊維織物を示しており、その非繊維織物を長手方向の曲げ軸線Ａに沿ってドレープした状態で示している。
【図２０】
第２の長手方向曲げ軸線Ｂに沿ってドレープした状態で非繊維織物を示している。
【図２１】
本発明の要素で作成された非繊維織物を示しており、第１の対角線方向の曲げ軸線Ｃに沿ってドレープした状態で非繊維織物を示している。
【図２２】
本発明の要素で作成された非繊維織物を示しており、第２の対角線方向曲げ軸線Ｄに沿ってドレープされた状態で非繊維織物を示している。
【図２３】
非繊維織物の平面内の比較的小さい領域を覆う円筒状の雄コネクタを有する要素の上面図である。
【図２４】
雌コネクタ部分を有する比較的大きい要素の上面図である。
【図２５】
図２３の線Ｉ−Ｉによる断面であり、極端な角度で付加的な曲げを許容するためのコネクタ部分の基部におけるリビング・ヒンジを示している。
【図２６】
図２４の線ＩＩ−ＩＩによる断面であり、大きい要素のエッジに沿った雌受容溝を示している。
【図２７】
第１および第２の要素のリンクした対を示している。
【図２８】
図２７に示された要素の対の動きの範囲を示している。
【図２９Ａ】
他の三角形状の要素の平面図を示している。
【図２９Ｂ】
他の三角形状の要素の端面図を示している。
【図３０Ａ】
他の三角形状要素の平面図である。
【図３０Ｂ】
他の三角形状要素の端面図である。
【図３１】
非繊維織物の他の三角形状実施例を示しており、各三角形状要素は図３３に示されてように相互連結されるようになされている。図示された三角形状要素は、雌コネクタ部分だけのもの１つと、雄コネクタ部分だけのもの１つと、雌および雄コネクタ部分が混じっているもの複数個を含んでいる。[0001]
(Technical field)
The invention relates to the construction of elements forming a non-fibrous fabric, preferably of a malleable material, in particular of a solid-phase moldable thermoplastic. The malleable material and the solid-state moldable thermoplastic can be made to flow and conform to a mold when subjected to substantial mechanical forces at a temperature below that of the material or the melting temperature of the thermoplastic. Things. More specifically, the proposed shapes can be formed in a predetermined array and connected to each other by forming adjacent elements directly to one another. The elements also bend or rotate in four axes to allow movement like natural fibers.
[0002]
(Background technology)
It is not clear how the non-fibrous fabric is formed into the desired two- or three-dimensional final profile. In particular, it is not clear how the edges of the material are attached along the seam in a manner that is economical, strong and maintains the advantages of a non-fibrous woven structure (such as resistance to cutting and piercing). . One method of physically cutting a two-dimensional fabric into a desired shape is by industrial shearing, laser, or other conventional industrial cutting methods. However, with such a method, it would be possible, if not impossible, to later attach such cut edges to other pieces of textile fabric and maintain the advantages of non-textile fabrics in an economical manner. Is also likely to be difficult. One way to attach the rough edges would be to use traditional zipper technology. However, this would allow separate pieces of non-fibrous fabric to adhere to each other, but would not provide a seam that would maintain the benefits of non-fibrous fabric.
[0003]
If a non-fibrous fabric is applied to the bag, the use of a clamshell open frame instead of a conventional zippered open frame would avoid the safety issues of using a conventional zipper. However, none of these methods take advantage of the inherent characteristics of non-fibrous fabrics.
[0004]
In addition, when considering attaching the woven material along the seam, consider interconnecting between the elements rather than at the seam to prevent the seam from breaking under loads significantly different from the interplate connection. It is also important. In known elements for non-fibrous fabrics, a profile or structure exists along the edge of the element that mechanically connects to the corresponding or complementary profile of an adjacent element. Thus, these interconnects hold adjacent elements relative to each other, and thus these interconnects hold the entire fabric together. When tensile forces are applied to the assembled fabric, these shapes can distort in response to stress.
[0005]
For example, in metal plate and ring mail fabrics that characterize whiting and davis bags and fashion items, such tensile stresses can be applied to metal rings arranged between adjacent plates. Attempts to push open small metal hooks formed in the corners of the metal plate to be engaged. In this example, the pulling force in the fabric creates a bending force on the hook. When the tensile force in the woven fabric is increased to a certain degree or more, the mode of breaking is usually to straighten the hook, so that the hook slips and disengages from the ring.
[0006]
In non-fibrous fabrics according to U.S. Pat. Nos. 5,853,863 and 5,906,873, this susceptibility to breakage in the event of excessive tensile stress is to bend or stretch the rivet shaft where the hooked edges of the plate slip away from each other. It is to make it.
[0007]
The barb and socket interconnect plate described in the incorporated U.S. patent application is less likely to break permanently due to yielding in the interconnected profile, but the socket portion will be extended by bending and slipping out of the barbed portion. If so, there is still a break.
[0008]
In all of these cases, the interconnect geometry tends to be a "weak link" in the system. Accordingly, it is an object of the present invention to reinforce the interconnect shape to reinforce the interconnect shape to delay or prevent premature separation of adjacent elements when normal to large tensile loads. .
[0009]
The present invention has been developed in view of these problems.
[0010]
(Summary of the Invention)
The present invention relates to depositing two pieces of non-fiber woven fabric along or between the seams of the individual elements that make up the body of non-fiber woven fabric (NTF), but is typical. It has a loose foundation based on the concept of a woven fastener structure. Generally, in a typical textile industry zipper, the plastic or metal teeth are bent in a bending mode by supporting adjacent interconnected teeth in a backstop or buttress with the next tooth on the coupled zipper tape. Avoid breaking. When the zipper is closed, each interconnected tooth is prevented from bending out of engagement with its previous engaging tooth because there are other engaging teeth immediately behind it. You. In this way, the mode of fracture of the closed zipper is rarely the bending of the teeth. In fact, a large pulling force perpendicular to the length of the closed zipper would shear the engaging teeth and cause a break. This same concept can be adapted to non-fibrous fabrics to facilitate joining the portions of the fabric along the seam and to connect the plate elements that make up the non-fibrous fabric.
[0011]
In the present invention, a connecting structure having a hinge knuckle, and more particularly a hinge knuckle having a pintle and a corresponding receiving cavity, is provided so that it can be easily attached to a separate portion of the NTF having a complementary connecting structure. In order to do so, it can be used for connecting structures for plates in the field of NTF and along the free edges of parts of NTF. When coupled by interposition of a knuckle, an opposite pintle on one edge of one plate is received in an oppositely directed cavity formed on one edge of an adjacent plate; The pins are then retained within the cavity by sizing the cavity to fit them. This occurs during the type forming process disclosed in the aforementioned U.S. patent application. In addition, the interface between the plates along the connection line between the pintle and the cavity is almost solid with little room for the pintle, the cavity, or their supporting structures to flex away from each other and cause the pintle to disengage from the cavity. To form a structure. This forms a "backstop-supported" or buttress-supported structure based on a loose fabric zipper, and shears the material before the connecting structures are dislodged from each other by bending or bending. Forms a very strong connection that is easy to break.
[0012]
Accordingly, the inventors have invented a non-fibrous fabric comprising at least a first element having at least three sides. Each of those sides defines a connecting structure for connecting to other such elements in the fabric. The non-fibrous fabric of the present invention also comprises at least a second element having at least three sides, each of which also defines a connecting structure. When assembled, the first and second elements are adhered together in a repeating manner to form a non-fibrous fabric having at least three major bending axes. These coupling structures comprise at least one knuckle having a second element defining a pintle and having a recess for receiving the pintle, whereby the coupling structure is adjacent to the first and second knuckles. A hinge connection is formed between the two elements.
[0013]
The invention also contemplates a non-fibrous fabric comprising at least a first rectangular element having generally three sides, each of which has a connecting structure. The non-fibrous fabric generally has a second triangular element having three sides, each side having a complementary connecting structure. In the non-woven fabric of the present invention, at least the first and second elements are connected to each other to form a non-woven fabric having at least four principal bending axes.
[0014]
Furthermore, the present invention contemplates an element for forming a non-fibrous fabric, wherein the element is in the plane of the non-fibrous fabric if the formed non-fibrous fabric is in one plane when flat. To have a general geometry within. This geometry is defined by at least three side edges whose two side edges are adjacent to each other and whose adjacent side edges are substantially perpendicular to each other. Each of these adjacent edges has a connecting structure for attaching the element to other elements to form a non-fibrous fabric. These coupling structures comprise hinged means having a rotation axis which is generally in the plane of the fabric.
[0015]
The present invention also relates to an element for forming a non-fibrous woven fabric as described above, having at least three side edges, wherein two adjacent side edges form an angle of about 90 ° with each other. Formed elements are also contemplated. The two adjacent edges engage other similar shaped elements to form a non-fibrous fabric and form a mechanical hinge having similar connecting means carried by one adjacent element. Means. Preferably, these mechanical hinge structures include hinge knuckle means. The hinge knuckle means has one end face, and the end face has means for engaging the end face of a similar hinge knuckle means on an adjacent element.
[0016]
Further, structures that define seams for non-fibrous fabrics are contemplated. The seam includes a first portion of a non-fibrous woven fabric formed of an array of elements such that each element is connected to at least one adjacent element in the first portion of the non-fibrous woven fabric by connection means. It has been made. The series of elements in that portion of the non-fibrous fabric have connection means that are not connected to adjacent elements in the first portion of the non-fibre fabric. Other parts of the non-fibrous fabric are also formed of elements connected to adjacent elements. This portion of the non-fibrous woven fabric also has a series of elements that are unconnected and have a plurality of hinge knuckles and recesses in those knuckles. A line of connection comprising the first portion of the non-fibrous fabric and the intervening hinge knuckle of the first and second portions of the non-fibrous fabric comprises a first portion of the non-fibrous fabric and a first line of the non-fibrous fabric. Formed between the two parts, whereby at least some of the pintles are trapped in at least some of their intervening knuckle recesses.
[0017]
A plurality of elements, each element having at least three sides, each side defining a connection structure, at least two of the three connection structures having at least one hinge knuckle and at least one side. Non-fibrous fabrics with two gaps are also contemplated. The non-fibrous fabric comprises a plurality of second elements each having at least three sides, each side defining a connecting structure. At least two of the three connection structures have at least one hinge knuckle and at least one gap. The first and second elements have sides adjacent to each other along adjacent sides and are hinged to each other by intervening knuckles and gaps at adjacent edges of the elements.
[0018]
Other aspects, features, and details of the present invention can be more completely understood by reference to the following detailed description of preferred embodiments, taken in conjunction with the drawings, and from the appended claims.
[0019]
Referring to the figures, the present invention is directed to non-fiber woven sheets used in several different applications, including bags, automotive interiors, and other applications where the benefits of non-fiber textiles are desired (FIGS. 11, 16, etc.) And a connecting structure of plate-like elements 1, 2, 52, 61, 62, 71, 72, 73, 74 used for producing the. This interlocking structure 4, 8, etc., and the method of making and using it, are to be used for all plate elements used to make an array of plate elements to form a non-fibrous fabric. Is also beneficial, and if used selectively along the edge of one non-fibrous fabric, that edge is connected to another non-fibrous fabric and forms a seam between the two non-fibrous fabrics. In this description, each of these uses is described separately.
[0020]
Interlocking structure for use in creating non-fibrous fabrics
The basic structure of the NTF sheet and the formation of the NTF sheet in the direct forming method are described in the application incorporated herein. The present invention offers other structural options for the coupling structure and is shown in FIGS. 1, 2, 3, 4a, 4b and 5 and elsewhere.
[0021]
1 and 2 show a plan view and a side view of a first plate element having a first part of the connection structure of the present invention. The main body 3 is a thin and flat rectangular plate as a whole. Shapes such as triangles, pentagons, hexagons, octagons, or other polygons are also contemplated. Each corner of the body defines an interconnecting profile in the particular form of a cylindrical hinge knuckle formed at right angles to each other (in the case of a square plate as shown). A small triangular portion having a surface 7 extending at a 45 degree angle to the two knuckles causes the knuckles to adhere to each other. The profile is formed integrally with the corners as a whole when directly formed, and is connected to the web of the plate by smooth chamfering or the like.
[0022]
The end of each knuckle terminates in a protrusion or pintle 5. The pintle may be of any shape as long as it is relatively smooth and rounded and allows for release from the mold during the direct forming process. As used herein, whatever the shape, it is a connecting structure, portion or knuckle-formed protrusion and, as will be described later, a complementary shape of the second connecting structure portion. Connected to and received by the cavity or recess. In this way, each side of the first element or plate 1 is provided with a pair of protrusions 4 on each edge, with the pintles 5 along each edge facing each other inward. Between each pair of knuckles along each edge of the plate, an arcuate fin extension 6 is formed and, as will be described in detail below, to cover the area exposed by the interconnection of adjacent plates. Used for
[0023]
FIGS. 3, 4a and 4b show a plan view and a side view of a second plate element 2 having a second part of the connection structure of the invention. Like the first plate, the body is a generally flat, rectangular plate 10 that is thin and flat. Other shapes are also contemplated, such as triangles, pentagons, hexagons, octagons, or other polygons.
[0024]
The coupling structure of this second element is generally a single cylindrical receiving knuckle 8 integrally molded centrally along each edge of the second element type or plate. The body of the knuckle is narrowed in a shape complementary to the fins of the first element, the fins being used to fill the opening formed by the attachment of the first and second plate elements to the narrow portion. Will be engaged. The ends of the knuckles each have a cavity or recess 9 for receiving a corresponding pintle 5 of the first connecting portion or knuckle 4. The cavity or recess 9 of the second part is generally shaped to closely accept, ie match, the shape of the corresponding pintle. More importantly, the inner diameter of the recess must closely match the outer diameter of the pintle, and the depth of the recess must be exactly equal to the free length of the pintle. Also, the recess is generally cylindrical (i.e., so that it can easily pivot (actually pivot about its own axis) when the pintle is received therein). , Having a surface shape caused by a line that rotates about a fixed center axis). Other configurations will prevent this pivoting, but may be desirable depending on the degree of relative movement desired between adjacent plates.
[0025]
FIG. 5 shows four elements connected to each other using the connection structure of the present invention described above. If there are two different but complementary tethers, two of the four plates are of the first type (ie, have a first tether) and Two of the four plates are of the second type (i.e., have a second portion of the interlocking structure). Engagement along adjacent edges of the top left and top right plates forms a hinge with a series of aligned knuckles and a pivot or bending axis through the center of their pintles and recesses. See, for example, line A extending from the top to the bottom of FIG. This pivot A also passes through the attachment between the adjacent edges of the bottom left and bottom right plates. Similarly, the plates have pivot hinges (see axis B) extending from left to right in FIG. 5, respectively, between the top left and bottom left plates and between the top right and bottom right plates, respectively. You can move around with respect to each other.
[0026]
In FIG. 5, the curved dashed line at the second connecting portion along the connected edge represents a hidden pintle seated in a complementary shaped recess. The pintle of the first connecting portion fits into the complementary cavity of the second connecting portion and can be pivoted along the pivot axis as described above, but generally in place. Fixed. See the cross-sectional view in FIG. 5A. The first and second parts cannot be easily separated from each other since the pintle is inserted into the cavity, and would have to significantly deform the walls of the cavity in order to be removed. When these two inwardly facing pintles are positioned in two corresponding outwardly facing recesses, the knuckles forming the recesses are effectively trapped between them by the pintles. You.
[0027]
FIG. 6 shows an enlarged view of the first and second connection portions of the vertically adjacent edges of FIG. 5 (along line A). This represents a portion of the matrix of plates interconnected together to form the NTF. The plates include a first connecting structure (pintle), and the plates use a second connecting structure (recess). The first and second connecting portions, when connected together, form a solid structure with minimal or no gaps or spaces. This prevents the connecting portion from flexing outside and prevents the pintle from being pulled out of the recess. More specifically, for example, along line A, all pintles of the connecting portion or knuckle 4 are received within recesses of the connecting portion 8 of an adjacent element and between the rear ends of the knuckle 4 in one element The 45-degree inclined surface 7 engages a 45-degree inclined surface portion 7 of another element arranged diagonally to the element. If a normal or extreme working load is applied at right angles to line A (usually, for example, the left side is subjected to a tensile force on the left Fl and the right side is applied a tensile force on the right Fr; The solid structure formed by the interconnection of the first and second connecting structures does not deflect the pintle laterally with respect to the cavity and disengage from the cavity. When the load is greatly increased, the side wall of the concave portion 9 may break or bend to allow the pintle to escape, and the first and second connecting structures may break apart by being separated in the lateral direction.
[0028]
If a load such as the forces Fu and Fd on line A is applied along the line of connection, the connection structure type is a solid line of material and the connection structure of one plate is connected to the connection structure of adjacent parallel plates. I support. This support occurs not only at the engagement portion between the pintle 5 and the concave portion 9 but also at the 45-degree surface portion 7, which in this example is such that the connecting structure is generally cylindrical in this region. Therefore, it has an elliptical shape (FIG. 6A). When the load is greatly increased, there is a possibility that the connection structure may be broken by shearing the first and second connection structures instead of bending and coming off.
[0029]
The support surface formed by the inclined surface 7 passing through the rear of the adjacent pintle cylinder and forming an ellipse as shown in FIG. 6A rounds the triangular elements 51 and 52 shown in FIGS. Other shaped surfaces, such as the attached edge 57, could be substituted. This means that each shaped plate with the first connecting structure only has one of the two support surfaces formed during the direct forming to engage one another under the combination of forces Fr and Fl. Is fine. As long as the supporting edges replacing the 45-degree portion 7 act to engage with each other and carry the supporting force to hold the pintle and the cavity from flexing against each other, they can be formed by direct forming. Is contemplated by the present invention. Thus, this coupling structure allows for a very tough NTF with the desired flexibility along the hinge pivot.
[0030]
Referring again to FIGS. 3, 4a and 4b, the second connecting portion 8 defines a thin waist that facilitates bending and stretching of the plate across both orthogonal centerlines of the element 2. . FIG. 4b shows the element 2 bent along its horizontal center line. This allows these elements to flex or twist when arranged in a matrix with the elements 1 to absorb the required load while maintaining each pintle in the corresponding recess. Help.
[0031]
Referring to FIGS. 7, 8, 9 and 10, an element having one orthogonally extending corrugation 11 is shown. The corrugations may extend in the other or both orthogonal directions, or may be diagonal or some variation thereof. This shape serves to enhance the ability of the plate to stretch when the assembled non-fibrous fabric is subjected to a tensile force. This would have advantages for overall structural integrity. The stretching that this structure allows is not large enough to overcome the structural rigidity of the connecting structure. The corrugated portion may be a dome-shaped structure, a series of concentric ripples, or a structure capable of enhancing the inherent elasticity or stretch of the plate material with some flexibility. The corrugated portion of the plate (i.e., ripple, dome or other shaped portion) may cause a zipper-like bond between adjacent elements to be formed by, or along, the in-plane tensile force of the assembled non-fibrous fabric. If stressed by or at a bending force at an angle thereto, it helps to prevent shedding by improving the microstretch of the plate. This yielding allows each element, in particular an element similar to element 2, to increase in size in the plane of the element. When assembled in an arbitrary arrangement, these small yields cause more elements to share tensile and / or bending forces throughout the NTF field, reducing stress concentrations in the NTF fabric, And, the overall durability and toughness of these non-fiber woven fabrics according to the present invention are improved.
[0032]
FIG. 7 shows a corrugated portion along one orthogonal line of the plate on the plate having the first connecting structure portion. FIG. 8 shows a side view of the corrugated portion, and more particularly, a bent portion of the corrugated portion. FIG. 9 shows a corrugated portion along one orthogonal line of the plate on the plate having the second connecting structure portion. FIG. 10 shows a side view of the corrugated portion, and more specifically, a bent portion of the corrugated portion. Note that the corrugated portion will increase the ability of the narrow waist portion of the second connecting portion to flex and stretch. This phenomenon will help the pintle trapped in the cavity of the second connection to remain seated when the plate is subjected to high tensile and bending forces.
[0033]
The cooperation between the connecting elements or knuckles 4 and 8 and their carefully matched pairs of complementary surfaces 5, 7 and 9 makes the precisely linked parts of the ring-shaped structure relatively flat Note that the plates 3 and 10 will be surrounded.
[0034]
Connection structure for use in seams
This special pintle and recess connection structure can also be used for the outer edge of a sheet of NTF so that the sheet can be directly adhered to another sheet of NTF having a correspondingly formed outer edge. To In this context, the precise structure used to connect the plates forming the NTF is not important. For example, a barb and socket structure can be used to connect the plates in the NTF (see application incorporated by reference for a description of this structure), and the two sheets of NTF can be joined together. A pintle and recess structure at the outer edge may be used to connect. If the pintle and recess structure are not connected together, they do not have the solid and non-flexible properties of the connected case, so that the two connection structures are connected by hand or by post-forming. However, they need not be connected during the direct forming process.
[0035]
The outer edge of the directly formed sheet 20 (FIG. 11) must be designed in a direct forming process to alternately form the first and second connecting portions along the outer edge. The outer edge can then be attached to another sheet of NTF having a complementary alternating pintle and corresponding outer edge of the recessed structure. This is referred to as "zipping" the sheets together. When zipped, the zippered edge has the strength and performance described above.
[0036]
Other edge structures can be used to create a "zipped" occlusion between two free edges of NTFs. An extension of the forming and assembling process described above, an opening in the NTF profile, or a seam between the profiles may be formed to be zippered together. Such a zippered opening requires neither conventional fiber tape nor the separate assembly of zipper tracks on the NTF. This process can be performed with a free plate edge thus formed exposing the connecting structure (in the case of a zippered opening between the profiles) or a continuous set of unset rivets to form the zipper teeth. Including the use of rows (if a prior art plate and rivet scheme was used). This could be achieved in at least two ways.
[0037]
Zipper toothed plates could be used throughout the field for making whole NTFs as described above. In this situation, the plate 22 will be formed with an end that already has a suitable zipper tooth profile 24 (FIG. 11A). If these profiles were overlapped and held in place by rivets, the teeth would act as in the original disclosed in the above incorporated application, and the slops in the links would be picked up by each other. Alternatively, "stretching" and torsion when pressed are allowed. However, along a non-riveted edge, a suitably shaped slider, such as in a conventional zipper, can gather the toothed profile. This would allow the free edges of the two NTF sheets to adhere to each other. These zippered tooth connection structures could be formed during the direct forming process.
[0038]
Alternatively, a special zippered toothed plate could be used only at the free edge if it is desired to use a different connection structure to connect the plates at the body of the NTF sheet. Here, one properly toothed arm is used only along the edge to be zipped, possibly without compromising the best shape for the plate to provide zipper teeth on every plate. This means that at some point in the assembly process, these special zipper elements or plates are preferably placed only along the edges formed in place using the methods of the patent application incorporated herein. To do that.
[0039]
Alternatively, this may be done while arranging the elements to form a web or sheet, or after the profile has been selected. If special zipper elements are placed on the web, separate and precise placement steps are required, which can unduly complicate this initial forming operation. If done after the profile has been selected, the techniques of the toothed zipper industry could be used directly to rive special plates. The toothed plate will be moved from the source, oriented, positioned along the template edge, and riveted or forged in place. As described in the application incorporated herein, zipper toothed edges 24 could also be formed on specific rows of the mold roller matrix. This will allow the zipper edges to be automatically formed at the desired edge locations. It may be important to ensure that the zippered teeth are the desired free edges of the sheet of NTF. The resulting integrally formed zipper will look as shown in FIGS. 11 and 11A. Here, a series of connecting structures or knuckles 24 are shown having oppositely directed pintles and recesses, respectively. If the knuckles are interposed together, the pintle and recess receive each other, and the next aligned knuckle supports the next knuckle and forms a noticeably strong bond between the NTF portions. FIG. 11A shows a series of identical knuckles, where every other knuckle is a male or first connecting element, and every other female or second type of connecting element, and so on. Thus, it should be understood that the intervening knuckles form a series of mating connections. As mentioned above, these mating knuckles themselves form a hinged connection between the integrally seamed NTF sections. In theory, a product assembled in this way with two-dimensional NTF elements would have no seams. The juxtaposed edges would be undetectable and could be made as tough as the rest of the NTF in the final three-dimensional NTF profile.
[0040]
When making NTFs using the direct forming method described in the above-incorporated application, the pintle and recess connection structures described herein are used to form the entire sheet. Would be used only along one edge of the sheet to zip or seam to another sheet. A second element type (defining knuckles with outwardly facing cavities at each edge) is formed in the next direct forming step. When forming the second element type, a cavity is formed using a pintle as part of the mold cavity, as is the case with the barbed end and socket attachment structure embodiment (FIG. 12 and 13).
[0041]
More specifically, the elements are formed in the pintle structure 4 in a first direct forming step. Thereafter, the mold cavity 40 for the second forming step of forming the second element with a knuckle having an outwardly facing recess at each end for receiving a pintle, not only the outer wall, Also includes an inner wall defined by a pintle end to define a cavity. Please refer to FIG. During the second forming step, the pellets are formed directly in the mold cavity and take the shape of the mold cavity 40 (around the pintle end). Please refer to FIG. At this stage, the first and second elements are thus interengaged by the direct forming process and are further processed into a final product.
[0042]
12 and 13 show that the extent to which the side walls extend along the pintle when forming a recess around the pintle extends over half the length of the pintle. It is important, however, that the pintle have sufficient support surfaces for pivoting, and that the sidewalls are sufficient to hold the pintle from sliding laterally or flexing out of the recess. The pintle is positioned in the recess so that the pintle extends along the pintle. It is believed that the sidewalls of the recess generally extend along the pintle by one-fourth or more of their length and can meet these requirements. Of course, this depends on the shape of the pintle. This is because if the pintle generally has a large radius of curvature, the side wall will need to extend further along the pintle, and if the pintle generally has a small radius of curvature, the side wall will have a large radius of curvature. Because it can be extended a smaller distance along.
[0043]
If the pintle and recess structure is formed only along the free edge of the NTF to facilitate connection to the free edge of other NTF parts having the same connection structure, the element having a cavity at the outer edge may already be Must be formed using a mold cavity defining the pintle. In other words, the free edge of the NTF portion does not have an adjacent plate with a pintle for use as part of the mold cavity (as exists in the general field array of NTFs described above). In this case, since there is no reentrant portion, the pintle portion of the mold cavity will have a large radius of curvature along the length of the pintle and minimal extension of the recess sidewalls. This allows the recess to be formed in the knuckle, and the pintle portion of the mold cavity preferably does not destroy the recess structure, since the material is a polymer having some flexibility and elasticity. , Can be removed from the formed cavity by deflecting the side walls and exiting the cavity. An NTF having this free edge defining a pintle-recess connection may be engaged with a free edge of another portion of the NTF having a corresponding pintle-recess connection to form a desired profile. (It can be zippered).
[0044]
The non-fiber woven fabric (NTF) of the present invention, shown generally and specifically in FIGS. 16-33, is formed of interconnected elements. References to particular drawings in detail are provided only if such reference is considered to be more useful than a discussion of each document by reference.
[0045]
As noted above, there are preferably two elements, a first element and a second element, that are interconnected in a repeating pattern to form the NTF. Each of these two elements has a shape such that when connected, four main bending axes are formed. Main bending axis means the bending axis or hinge axis between NTF elements that are not parallel to other main bending axes. In fact, since each element can hinge with respect to the element adjacent to it, and the elements having an aligned connecting structure can move around their aligned structure together with other elements, A properly implemented NTF panel has many bending axes. If the NTF had only one major bending axis, it would at best be able to roll the NTF into a spiral or cylindrical shape. With two bending axes, the NTF could be deflected into one of two orthogonal cylindrical or helical shapes. In an NTF with three main bending axes, three different cylindrical orientations are possible. These large bending degrees of freedom, combined with the expected dimensional latitude in forming the element, provide significant bending flexibility. This allows multiple elements to pivot or pivot relative to each of the adjacent elements in a manner that allows the NTF to have a natural draped fabric or leather. Because it is made of relatively hard plastic (or the like), NTF is strong and wear-resistant.
[0046]
This triaxial flexibility is best achieved by elements having a generally triangular shape, as described in detail below with reference to FIGS. Each element 51, 52, etc., has a body 53 forming a right-angled isosceles triangle (a triangle whose two sides are equal in length and whose two sides are at right angles). The tips of the triangles at the intersection of the sides of equal length are truncated (to abut the similarly truncated tips of the other larger elements when interconnected).
[0047]
Each side of the first element defines a corresponding connecting structure 58 formed at the edge of the second element 52. A boss or knuckle 58 is formed at each end of each of the two isometric sides of the first element. A generally cylindrical recess 59 is formed in each boss 58, and these recesses open inwardly along their sides into the gap formed between the knuckles.
[0048]
On the longer side of the first element, a connection structure is formed centered on the midpoint of the length of the side. This connection structure is longer than the connection structure on two equal length sides. Two bosses or knuckles 58 are preferably formed on both sides of the midpoint, preferably at equal intervals. An overall cylindrical recess 59 is formed in each boss. The opening of each recess is directed inward toward the open gap formed between the recesses. The concave coupling structure formed at the edge of the larger element is called a female-type coupling element and forms the means for coupling to the second element. The recesses may have other shapes that induce bending or rotation (around one axis) engagement with the coupling structure in the second element inserted therein. For example, the recesses may be conical in shape, the recesses tapering from the large diameter (and potentially very thin boss wall) of the opening to the small diameter (and much thicker boss wall). . The coupling structure in the second element must, of course, be a structure that cooperates with the particular shape of the recess.
[0049]
Each element is relatively rigid and relatively planar, with three side edges supporting a connection structure surrounding a relatively flat central portion. The bosses of the coupling structure in the first element preferably extend above and below the plane of the body to assist in deflecting wear and tear during use from the body. Alternatively, the body may be provided with upstanding bosses or protrusions (see, for example, FIGS. 29A and 29B) that can preferentially absorb the wear and tear experienced by the NTF.
[0050]
The second element 52 is also generally triangular with connecting structures 54 and 55 formed along each side. Please refer to FIG. This second element is also a right-angled isosceles triangle as a whole. The connection structure along each edge is basically a cylindrical knuckle with a central post or pintle 56 formed at each end, and each knuckle is connected to a central, relatively flat plate 53.
[0051]
Preferably, at the isometric edge of the second element, the connecting structure 55 is biased towards the non-intersecting end. The extension of each knuckle near the intersection of equal length sides does not intersect each other, but actually forms a gap, and the vertex (intersection) is cut at the first element which is integrally attached. To the abutted end of the formed tip. These connecting structures are at 90 degrees to each other and each make about 45 degrees to the connecting structure 54. Please refer to FIGS.
[0052]
The coupling structure 54 is attached to the body along its length. This coupling structure has posts or pintles 56 projecting from both ends of the knuckle. This pintle must have a length and contour suitable for being received in a corresponding recess in the first element 51 in a rotating manner. This precision is easily achieved since the recess is formed in direct contact with the pintle shape in the preferred manufacturing method.
[0053]
If the element is not formed by a direct forming method, the pintle in the second element fits properly into the recess in the first element (or more generally, the connecting means in the second element is the first element). Care must be taken to rotatably fit into the coupling means in the above. For example, if the post is conical, the recess must be conical.
[0054]
As shown in FIGS. 23 and 25, to provide additional flexibility, the attachment between the body portion 53 of the element and the coupling structures 54 and 58 can be accomplished using known techniques to attach the living hinge. It can be formed into a thin web 70 that can be formed. The living hinge will flex if the relative rotation of the post within the recess is prevented by mechanical interference between the coupling structures. It will flex or bend along the blocked linkage to provide stress relief and extra flexibility along the bending axis. Second element 52 may also include a thickened central portion of the body. If the element is formed by the direct forming method described herein and the second element is smaller than the first element, the thicker portion will form both the first and second elements. So that the same volume of material can be used. In other words, since the second element is smaller than the first element in plan view and the same volume (size) of material pellets is used for each size element, the thicker central area consumes excess material. To do.
[0055]
The connecting structures on the equal length sides of the first element 51 are at right angles to each other, that is, 90 degrees. The connection structure on the longer side of the first element forms 45 degrees with the connection structure on the equal length side. The connecting structures at equal length sides of the second element are at right angles to each other. The connection on the longer side of the second element is at a 45 degree angle to the connection on the longer side.
[0056]
FIGS. 16, 17 and 18 show elements interconnected together to form an NTF. FIG. 17 shows the main bending axes A, B, C, and D. Consistent with the definition of the principal bending axis, none of A, B, C, and D are parallel to one another. Each of these main bending axes represents a series of parallel bending axes that occur throughout the NTF, each of which corresponds to every alignment of the coupling structure. Figures 18-22 show how NTF panels can bend along these main bending axes and other bending axes parallel thereto. The connection structure of the first and second elements, when formed as an NTF, adhere to one another to form four main bends or axes of rotation A, B, C, and D. Bending and rotation are used interchangeably herein and mean the movement of one or more elements relative to one or more other elements along one axis. I do. The first bending axis A rotates around the long side of the second element. The second bending axis B rotates around the long side of the second element displaced from what constitutes the first bending axis. Bending axis A is at right angles to bending axis B. The third bending axis C rotates around a connecting structure formed on one of the short sides of the second element, as shown in FIG. The fourth bending axis D rotates around a connecting structure formed on the other short side of the second element. The bending axes C and D are at right angles to each other.
[0057]
The four main bending axes allow the interconnected elements to move relative to each other in a sheet or array fashion to create the draping properties of the textile fabric.
[0058]
FIG. 27 shows a state where one of the first elements 51 is attached to one of the second elements 52. In this case, the long connection structure 58 of the first element is engaged with the long connection structure 54 of the second element. In particular, pintles at both ends of the long connecting structure 54 are received in corresponding recesses 59 formed on the end face of the connecting structure 58 formed on the long side of the first element. This coupling structure allows each element to rotate relative to the other elements about the axis of rotation formed thereby. See FIG. 28 for an example of the range of movement allowed between the two parts. The range of its movement is limited in both directions by mechanical interference between the shoulder of the first element and the web on the second element. The shoulder is formed along the connecting structure and extends along a notch formed in the long side of the first element. FIGS. 24 and 26 show a slightly different shoulder portion 68 formed around and engaging the knuckle or boss 65 of the first element. This configuration reduces the range of motion characterized in FIG. 28 to some extent, but the extra grip between the coupling portions can provide a stronger joint and provide a stronger NTF.
[0059]
31 and 32 show another embodiment of the present invention. Elements 71, 72, 73, and 74 of this embodiment are all right-angled isosceles triangles that are the same as in the previous embodiment, but with a different combination of coupling structures. For example, element 71 has a post, pintle, or male connection along all of its edges. Element 72 has a knuckle with a pintle along the shorter edge and a knuckle with a recess along the longer edge.
[0060]
Element 73 has a recessed or female connection along the shorter edge and a pintle connection along the longer edge. Element 74 has recesses in the knuckle connection along all edges. FIG. 32 illustrates the versatility of the proposed connection structure. FIGS. 31 and 32 also illustrate the phenomenon at the center of the connecting element, ie, a series of hinge knuckles (having appropriately shaped end faces for engaging complementary shaped end faces). Are each separated by a gap along a side edge of a triangular element. In the embodiments described above, at most two knuckles were separated by one gap or one knuckle was separated by a pair of gaps from the intersection or corner of a side. Here, it can be seen that each side edge can have multiple gaps and multiple knuckles. Depending on the relative size of the elements and the possibility of forming the connecting element with such precision and detail, multiple knuckles and gaps could be formed on each side of each element.
[0061]
Also, the elements used to form the NTF can be comprised of one element having a male connection structure and one element having a female connection structure, each element being both types of female connection structures, or It is intended to have a combination of the above.
[0062]
It is believed that fabrication of the embodiments described herein would ideally be made by a direct forming process made of polymer material pellets in a manner that requires fewer steps. The direct forming method can be a series of rollers defining a nip therebetween (described elsewhere herein) or a belt roller (also described elsewhere herein). ). The belt rollers allow a larger "nip area" and longer downtime so that the elements formed in the direct forming step can be cured before moving on to the next processing step.
[0063]
In the direct formation method, since the male connecting structure forms a part of the female connecting structure, the female connecting structure can be formed only after the corresponding male connecting structure is completely formed.
[0064]
The bending axis (or axis of rotation) formed by the connection of the elements of the present invention can fold, bend, or drape NTF, similar to a textile fabric, but the relatively rigid material from which the elements are formed is Make NTF very robust.
[0065]
Although the invention has been described in some detail, it is to be understood that this disclosure is for the purpose of illustration and that changes in detail or structure may be made without departing from the spirit of the invention as defined in the appended claims. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG.
A first type or male type coupling structure (knuckles with opposed inwardly directed pintles) for connecting to a second type of element to directly form a non-fibrous fabric; FIG. 3 is a plan view of a first element or plate for the first embodiment.
FIG. 2
Fig. 2 is a side view of the plate of Fig. 1 showing the relative thickness of the central part of the element compared to the connection structure.
FIG. 3
A second or female connecting structure (opposite outwardly facing recess at the end of the knuckle) for connecting to the first element, a second for directly forming a non-fibrous fabric; FIG. 4 is a plan view of an element or plate.
FIG. 4a
FIG. 4 is a side view of the plate of FIG. 3 showing the relative thickness of the plate.
FIG. 4b
FIG. 4 is a side view of the plate of FIG. 3, similar to the view of FIG. 4 a except that the plate is flexed about its transversely extending orthogonal axis.
FIG. 5
FIG. 2 is a plan view of four plates attached to one another in a connection structure forming a series of interlocking rings, two of the plates being of the first type shown in FIG. Two are the second type shown in FIG.
FIG. 5a
FIG. 6 is a cross-section taken along line 5A-5A of FIG.
FIG. 6
FIG. 6 is an enlarged view of the typical connection structure of FIG. 5.
FIG. 6a
FIG. 7 is a view taken along line 6a-6a in FIG. 6, showing a buttress surface.
FIG. 7
FIG. 3 is a plan view of an embodiment of the first element having a wavy central portion.
FIG. 8
8 is a cross-section taken along line 8-8 in FIG.
FIG. 9
FIG. 4 is a plan view of an embodiment of a second element having a corrugated portion.
FIG. 10
10 is a cross-section taken along line 10-10 of FIG.
FIG. 11
FIG. 3 is a perspective view of a seam structure along the free edges of two parts of a non-fibrous woven fabric that allow them to adhere to each other relatively seamlessly.
FIG. 11a
12 is an enlarged cross-sectional view of the interlocking of the coupling structures along the free edge of FIG.
FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a mold cavity for directly forming a second plate or element having a connection structure with opposed outwardly facing cavities prior to a direct forming step.
FIG. 13
FIG. 13 is a view similar to FIG. 12 after a direct forming step.
FIG. 14
1 shows a triangular embodiment of a first element for making a non-fibrous fabric according to the invention.
FIG.
Fig. 4 shows a triangular embodiment of the complement of the second element of the non-fibrous fabric according to the invention.
FIG.
1 is a reduced plan view of an array of interconnected elements or non-fibrous fabric according to the present invention.
FIG.
Figure 2 shows an enlarged array of interconnected elements of the present invention.
FIG.
1 illustrates a non-fibrous fabric made with the elements of the present invention, showing the non-fibrous fabric in a planar configuration.
FIG.
1 shows a non-fibrous fabric made with the elements of the present invention, the non-fibrous fabric shown draped along a longitudinal bending axis A.
FIG.
2 shows the non-fibrous fabric in a draped state along the second longitudinal bending axis B.
FIG. 21
1 illustrates a non-fibrous fabric made with the elements of the present invention, showing the non-fibrous fabric draped along a first diagonal bending axis C;
FIG. 22
1 illustrates a non-fibrous fabric made with the elements of the present invention, showing the non-fibrous fabric draped along a second diagonal bending axis D.
FIG. 23
FIG. 3 is a top view of an element having a cylindrical male connector covering a relatively small area in the plane of a non-fibrous fabric.
FIG. 24
FIG. 4 is a top view of a relatively large element having a female connector portion.
FIG. 25
FIG. 24 is a cross-section taken along line II of FIG. 23, showing the living hinge at the base of the connector portion to allow additional bending at extreme angles.
FIG. 26
24 is a cross-section taken along line II-II of FIG. 24, showing the female receiving groove along the edge of the large element.
FIG. 27
Figure 3 shows a linked pair of first and second elements.
FIG. 28
28 illustrates the range of movement of the element pair shown in FIG.
FIG. 29A
FIG. 7 shows a plan view of another triangular element.
FIG. 29B
FIG. 7 shows an end view of another triangular element.
FIG. 30A
It is a top view of another triangular element.
FIG. 30B
It is an end elevation of another triangular element.
FIG. 31
FIG. 33 illustrates another triangular embodiment of a non-fibrous fabric, wherein each triangular element is adapted to be interconnected as shown in FIG. The illustrated triangular elements include one with only a female connector portion, one with only a male connector portion, and a plurality of mixed female and male connector portions.

Claims

A non-fiber woven fabric,
a. At least a first element having at least three sides, each side defining one connection structure;
b. At least a second element having at least three sides, each side defining one connection structure;
c. A non-fibrous woven fabric, wherein the at least first and at least second elements are attached together in a repeating manner to form a non-fibrous woven fabric having at least three major bending axes.

a. The coupling structure in the first element comprises a knuckle defining a pintle;
b. The connection defined in claim 1, wherein the coupling structure in the second element comprises a recess for receiving the pintle, wherein a hinged connection is formed between the coupling structure of the first and second elements. Non-woven fabric.

3. The non-fibrous woven fabric as defined in claim 2, wherein said recess is cylindrical and said pintle is cylindrical.

3. The non-fibrous woven fabric as defined in claim 2, wherein said recess is conical and said pintle is conical.

3. The recess and the pintle are formed to be rotatable relative to each other about one of the four bending axes when the first and second elements are engaged. Non-fiber woven fabric as defined in

a. At least a first triangular element having at least three sides each having a connecting structure;
b. At least a second triangular element having at least three sides each having a complementary connection structure,
c. A non-woven fabric, wherein said at least said first and said second elements are connected to each other to form a non-woven fabric having at least four major bending axes.

A non-fibrous woven element, the non-fibrous woven fabric formed thereby being in one plane when in a flat condition, said element having an overall geometry in the non-fibrous woven plane; The geometric shape is defined by at least three side edges, two of the side edges being adjacent to each other, the two adjacent edges being substantially perpendicular to each other, and A coupling structure for attaching said element to another element to form a non-fibrous fabric, the coupling structure comprising hinged means having a rotation axis generally in said plane. Elements of non-fiber woven fabric.

The method further comprises a third side edge of the at least three side edges having a connecting structure, the third edge forming an angle of substantially 45 degrees with each of two adjacent edges. 9. The non-fibrous woven element of claim 7, wherein

Said hinge means comprise at least one hinge knuckle and one space located along the relevant edge, the space being sized to receive closely similar elements of non-fibrous fabric. 9. The non-fibrous woven element of claim 8, wherein:

An element for forming a non-fibrous fabric, wherein the non-fibrous fabric formed thereby is in one plane when in a flat condition, and the element is generally in the plane of the non-fibrous fabric. A geometric shape, the geometric shape being defined by at least three side edges, two of the side edges being adjacent to each other, and the two adjacent edges being relative to each other. Forming a substantially 90 degree angle, their two adjacent edges being formed by means for forming a non-fibrous fabric and similar means for forming a mechanical hinge carried by adjacent elements. Non-fibrous material comprising means for forming a mechanical hinge therewith, the means for forming a mechanical hinge having a rotational axis substantially contained in the plane of the non-fibrous fabric. For forming textiles Iodine.

The means for forming a mechanical hinge comprises a hinge knuckle means, the hinge knuckle means having an end face, and the end face being connected to a similar hinge knuckle end face of an adjacent element. The non-woven textile element according to claim 10, comprising means for engaging.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end faces extend in a generally orthogonal relationship to a plane of the non-fibrous woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the hinge knuckle means comprises a second end surface extending generally orthogonally to the plane of the non-fibrous woven fabric.

14. The non-woven textile element according to claim 13, wherein the second end face is oriented in a direction opposite to the first end face.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end face comprises a generally conical protrusion having an axis extending in the plane of the woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end face comprises a generally conical recess having an axis extending in the plane of the woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end face comprises a generally hemispherical protrusion with an axis extending in the plane of the woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end face comprises a generally cylindrical protrusion having an axis extending in the plane of the woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the end face comprises a generally cylindrical recess having an axis extending in the plane of the woven fabric.

12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the means for forming a mechanical hinge comprises means for supporting the hinge knuckle.

The means for supporting the hinge knuckle comprises a surface configured to engage a similar surface on an adjacent element, the surface comprising a non-fiber woven fabric having more than one bending axis. 12. The non-fibrous woven element of claim 11, wherein the element is configured to be movable when bent about it.

A first portion of the non-fibrous fabric formed of an array of elements, each element being connected to at least one adjacent element in the first portion of the non-fibre fabric by connection means; A series of said elements along an edge of a portion comprises connecting means not connected to adjacent elements in said first portion of non-woven fabric, said connecting means comprising a plurality of hinge knuckles and Comprising a pintle in their knuckles, wherein a second portion of the non-fibrous fabric is formed of an array of elements, each element being connected to at least one adjacent element in said second portion of the non-fibrous fabric Connected by means, wherein a series of elements along one edge of the second portion of the non-fibrous fabric are not connected to adjacent elements in the second portion of the non-fibre fabric. Connecting means, comprising a plurality of hinge knuckles and a recess in the knuckles, between the first portion of non-fibrous fabric and the second portion of non-fibrous fabric. Comprises a hinge knuckle interposed between said first portion of pintle and said second portion of non-fibrous fabric, wherein at least some of said pintles are within at least some of said recesses. Pintle with seam captured by

a. A plurality of first elements each having at least three sides, each side defining a connection structure, wherein at least two of the three connection structures comprise at least one hinge knuckle and at least one gap. When,
b. A plurality of second elements each having at least three sides, each side defining a connection structure, wherein at least two of the three connection structures comprise at least one hinge knuckle and at least one gap. With
c. At least some of the first and second elements have sides that are adjacent to each other, and the adjacent knuckles and gaps at all adjacent edges of the first and second elements are adjacent to each other. Non-woven fabric, hingedly attached to each other along a defined side.

The element has a relatively flat body portion surrounded by the at least three sides, and a knuckle projects above the relatively flat body portion; 24. The non-fibrous fabric defined in claim 23, wherein the knuckle, when interposed, forms a substantially continuous ring around at least some portion of the flat body portion.

24. The non-fibrous woven fabric as defined in claim 23, wherein the first element has a generally flat body portion surrounded by the at least three sides, the body portion comprising a corrugated portion.

24. A non-fibrous woven fabric as defined in claim 23, wherein the second element has a generally flat body portion surrounded by the at least three sides, the body portion comprising a corrugated portion.

26. The non-fibrous woven fabric as defined in claim 25, wherein the corrugated portions terminate at one of the sides at a gap.

26. The non-fibrous woven fabric as defined in claim 25, wherein the corrugated portions terminate at one of the sides at a knuckle.

24. The non-fibrous fabric defined in claim 23, wherein some of the knuckles comprise one pintle and some of the knuckles comprise a recess sized to receive the pintle.

24. The knuckle on the side of the second element has a narrow waist and the body portion of the first element terminates on a side having a fin sized to engage the narrow waist. Non-fiber woven fabric as defined in